view in publisher's site

The insertion of biogas in the sugarcane mill product portfolio: A study using the robust optimization approach

Highlights•Biogas production is a promising opportunity for sugarcane sector.•Biogas’ most probable application is as a substitute fuel for diesel.•The insertion of biogas in the portfolio of mills promotes efficiency gains.AbstractBiogas generation from vinasse, a problematic residue from the ethanol process, has been discussed as an alternative to increase sustainability and profitability in the Brazilian sugarcane industry. Recent studies have widely assessed the technical feasibility of biogas projects. However, the economic impact of this new product on the overall results of sugarcane mills still needs to be addressed, as this is still an incipient technology in the sector. As price risks represent a significant issue for production decisions in the sugarcane industry, and they may be addressed through portfolio diversification, this paper aims to examine the implications of the insertion of biogas into their product portfolios. A risk measure broadly used in literature, CVaR, was applied in the optimization model proposed. Additionally, a robust counterpart for the model was developed to deal with price uncertainties and assess their potential impact on the portfolio decisions. The models were validated through both a ceteris paribus and a factorial analysis, and the results obtained allowed the understanding of the role that biogas production may play in the sugarcane industry. In both models, standard and robust, the use of biogas for the substitution of diesel stands out as the only economic application. The results also indicate that, for most of the price scenarios performed, electricity generation from biogas is not economically feasible. Furthermore, it was highlighted that the insertion of biogas into the portfolio yields a gain in the overall efficient frontier of sugarcane mills. Thus, in conclusion, this study presents strong evidence of the economic feasibility of biogas generation in the Brazilian sugarcane industry and the model developed to perform this analysis is shown to be a powerful tool to further assess the impact of price policies on their production decisions.Graphical abstractDownload high-res image (241KB)Download full-size image

تعبیه بیوگاز در پورتفولیوی محصول کارخانه نیشکر: یک مطالعه با استفاده از رویکرد بهینه‌سازی استوار

کاره‌ای مهم برای تولید نیشکر یک فرصت امیدوارکننده برای بخش نیشکر است. محتمل‌ترین کاربرد به عنوان سوخت جایگزین برای دیزل است. قرار دادن بیوگاز در پورتفولیوی کارخانجات، کارایی تولید ractBiogas را از vinasse افزایش می‌دهد، که یک پسماند مشکل‌دار از فرآیند اتانول است، به عنوان جایگزینی برای افزایش پایداری و سودآوری در صنعت نیشکر برزیل مورد بحث قرار گرفته‌است. مطالعات اخیر به طور گسترده امکان‌سنجی فنی پروژه‌های بیوگاز را ارزیابی کرده‌اند. با این حال، تاثیر اقتصادی این محصول جدید بر روی نتایج کلی کارخانه‌های نیشکر همچنان باید مورد بررسی قرار گیرد، چرا که این هنوز یک تکنولوژی ابتدایی در بخش است. از آنجا که مخاطرات قیمتی نشان‌دهنده یک موضوع مهم برای تصمیمات تولید در صنعت نیشکر است، و ممکن است از طریق تنوع پورتفولیو مورد توجه قرار گیرند، هدف از این مقاله بررسی پیامدهای ورود بیوگاز به پورتفولیوی محصول آن‌ها است. یک معیار ریسک گسترده در ادبیات، cvar، در مدل بهینه‌سازی ارایه شده‌است. علاوه بر این، یک همتای قوی برای این مدل برای مقابله با عدم قطعیت‌های قیمتی و ارزیابی تاثیر بالقوه آن‌ها بر تصمیمات پورتفولیو توسعه داده شد. این مدل‌ها از طریق یک آزمایش فاکتوریل و یک تجزیه و تحلیل فاکتوریل مورد تایید قرار گرفتند و نتایج به‌دست‌آمده اجازه درک نقش تولید بیوگاز در صنعت نیشکر را دادند. در هر دو مدل، استاندارد و مقاوم، استفاده از بیوگاز برای جایگزینی گازوئیل به عنوان تنها کاربرد اقتصادی است. نتایج همچنین نشان می‌دهد که برای بیشتر سناریوهای قیمت، تولید الکتریسیته از بیوگاز از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست. علاوه بر این، مشخص شد که ورود بیوگاز به پورتفولیو باعث افزایش کارایی کلی کارخانجات sugarcane می‌شود. بنابراین، در نتیجه، این مطالعه شواهد قوی از امکان‌سنجی اقتصادی تولید بیوگاز در صنعت نیشکر برزیلی ارایه می‌دهد و مدلی که برای انجام این تحلیل توسعه داده می‌شود ابزاری قدرتمند برای ارزیابی بیشتر تاثیر سیاست‌های قیمتی بر تولید آن‌ها decisions.Grap hical abstractDownload res high (۲۴۱ کیلوبایت)است که تصویر اندازه کامل را دانلود می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Renewable Energy, Sustainability and the Environment
  • ترجمه مقاله Renewable Energy, Sustainability and the Environment
  • مقاله انرژی تجدید پذیر، پایداری و محیط زیست
  • ترجمه مقاله انرژی تجدید پذیر، پایداری و محیط زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.